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职称医学论文发表:沟眶象发育起点温度和有效

时间:2021-07-06

沟眶象(Eucryptorrhynchus chinensis (Olivier))属鞘翅目象甲科沟眶象属,2013 年被国家林业局列入 190 种“全国林业危险性有害生物”名单,且被新疆、宁夏等地定为省级补充检疫性有害生物名单。沟眶象食性单一,仅取食臭椿(Ailanthus altissima ( Mill.) Swingle)及其变种千头椿(Ailanthus altissima var. qiantouchun),在我国北京、天津、山东等多个省市区均有发生,并造成危害,常造成树势衰弱,严重时导致树木死亡。
近年来,宁夏农田林网和城市绿化中广泛种植臭椿,但缺乏对沟眶象的有效防治手段,致使沟眶象危害日趋严重。目前对沟眶象的研究多集中于形态、防治等方面,预测预报方面研究较少,仅于倩倩在恒温条件下采用最小二乘法对卵期以及焦建锋在恒温条件下采用直线回归法对沟眶象卵、蛹期的发育起点温度和有效积温进行了测定,但两人所测定虫态均不完整,数据并不一致,且恒温条件下的试验结果并不能真正反映昆虫在自然界中的真实情况。
测定昆虫发育起点温度和有效积温一般分为恒温、变温饲养两种方式,计算方法主要包括最小二乘法,直线回归法,回归加权法等。由于变温饲养更符合昆虫生存条件,且回归加权法在计算中能更好的避免个体间差异以及排除温度外其他因素的干扰,故本文通过室内自然变温饲养沟眶象,采用回归加权法测定了沟眶象各虫态的发育起点温度和有效积温。

1  材料与方法

1.1 供试昆虫及主要仪器设备
1.1.1 供试昆虫来源
沟眶象成虫均采自宁夏灵武梧桐树乡,在自然变温条件下,在室内用臭椿嫩叶、枝条在纱网养虫笼中进行饲养。
1.1.2 仪器设备
Hobo 自记温度计(美国 onset 公司)、纱网养虫笼(600*400*350mm)、培养皿(150mm)、培养盒(上口直径 15cm,  底部直径 11cm, 高度 90  mm)、5ml 连盖带刻度圆底离心管(13mm*53mm)等。

1.2 试验分组
1.2.1 卵的收集与处理
每天检查养虫笼,用细毛笔认真挑取沟眶象产在养虫笼和臭椿枝条内的卵,然后将卵均匀放在上层铺有湿润滤纸的培养皿中,在盖子上标记产卵日期、接入卵的数量,盖好盖子。将培养皿放在窗边通风背阴的地方,每天观察卵的孵化情况,保证培养皿中滤纸湿润,及时清除被污染的卵。记录卵孵化的时间和成功孵化的幼虫数量。
1.2.2 幼虫的收集与处理
从野外挖取臭椿萌生苗的根,截成 5-10 厘米的小段,横放入培养盒底部中央,然后用野外臭椿根附近土壤将其填满,将幼虫接放在根附近。待幼虫接好后,在培养盒盖上扎取10~15 个小孔,确保空气流通。然后将培养盒放在窗边通风背阴的地方。 每隔 4 天查看 1 次根的情况,及时更换发霉或者取食比较严重根段,及时喷水,保证土壤湿度。同时将准备化蛹的幼虫(实验室饲养和野外获得)接入离心管中,离心管内上下均放入一定湿度的棉花,外面用深色纸做遮光处理,保证湿度,每天观察管内幼虫情况,记录幼虫发育化蛹数量和化蛹时间。
1.2.3 蛹的收集与处理
待幼虫化蛹后,继续将其放在离心管中观察,每天向管内棉花滴水,保证湿度,记录幼虫化蛹时间及蛹羽化为成虫的时间。

1.3 数据采集加工
使用自记温度计每隔 15 分钟记录 1 次室内温度,采用 EXCEL 对所记录的每日温度求平均值,以此作为每日气温温度。
采取回归加权计算法计算各虫态的发育起点温度(C)和有效积温(K)以及两者的标准差 Sc 和 Sk,其中 f为虫数,N为发育历期,T 为发育历期内观测的温度总和。



2结果与分析

2.1 幼虫
根据表 2 记录的发育历期、虫数以及累积温値,利用公式 1-5 计算得到发育起点温度C=15.37±1.49℃,有效积温 K=667.06±92.29℃·d。

2.1.1蛹
根据表 3 记录的发育历期、虫数以及累积温値,利用公式 1-5 计算得到发育起点温度C=5.95±1.63℃,有效积温 K=322.50±32.37℃·d。


2.3 沟眶象各虫态发育历期预测式及其应用
2.3.1 沟眶象各虫态发育历期预测式
根据沟眶象各虫态的发育起点温度 C 和有效积温 K,可以得到其各虫态的发育历期预测式,见表 4。

2.3.2 林间验证
在得到各虫态的发育历期式后,根据当地气象资料,可以对下一虫态的发生期进行预测[13],并与林间观测到的实际值进行比较,结果见表 5。

由表 5 可以得出,沟眶象幼虫和成虫的观察始盛期和预测始盛期是相符的,说明卵期、蛹期的预测式是符合实际的;蛹期的观察始盛期和预测始盛期虽然有一定偏差,但也能较准确地预测到灵武当地蛹的始盛期,对预测预报有一定指导意义。 

3   讨论
本文在室内自然变温条件下用臭椿枝叶和根完成了沟眶象 1 个完整世代的饲养,相较于恒温条件,变温条件更接近于野外条件,所得结果更接近于林间情况。经过对其发育过程进行观察,发现室内温度越高,沟眶象发育所需时间越短,符合温度和发育历期的关系,即在一定的温度范围内,发育历期随温度升高越来越短。
通过与恒温条件下测得数据[9]相比较,沟眶象在变温条件下卵和蛹的发育起点温度均高于恒温下数值。可能的原因一是饲养环境的差异。相较于恒温培养箱中的条件,自然变温中自然因素(包括湿度、光、风等)变化较大,且变温对发育有抑制作用,导致发育起点较高;二是计算方法的差异。恒温条件为直线回归法,变温条件为回归加权法,算法不同,所得结果并不相同。
沟眶象和臭椿沟眶象(E. brandti (Harold))属近缘种,且共同危害臭椿,但对比臭椿沟眶象相对应数据,其发育起点温度相差比较大,尤其是幼虫,沟眶象比臭椿沟眶象的发育起点温度高了将近 10℃。分析其主要原因如下:一是沟眶象幼虫在土壤中主要分布于0-45cm 的土层中,相较于自然温度,此处土壤温度比表层温度低大约 5℃;二是来源地不同,沟眶象采集地为宁夏灵武,而臭椿沟眶象则为辽宁葫芦岛。宁夏位于西北内陆,昼夜温差大,且气候比较干燥;三是危害部位不同。沟眶象幼虫危害臭椿根部,而臭椿沟眶象则危害臭椿枝干,而根部和枝干部环境温度的差异也在分化上导致了昆虫间发育起点温度的差异。
本次试验数据尽管在自然变温下测得,但也存在一些不足。一是缺乏野外环境相对应的光照雨水条件;二是蛹室非幼虫形成,而是将准备化蛹的幼虫放入人工蛹室中,影响了幼虫的化蛹进度,也在一定程度上影响了数据的准确性。所以在以后的测定昆虫发育起点温度和有效积温,应该尽量在保持昆虫生活习性,还原昆虫生活场所的情况下对其进行测定。
根据 2014 年气象资料,利用发育历期预测式,预计宁夏灵武地区 2015 年4月底沟眶象越冬成虫将会出土,成虫量比较多,而在 5 月底沟眶象就会进入第一个产卵高峰期,6 月中旬开始初孵幼虫较多,8月初成虫出现第二高峰期。建议不同时间分别针对沟眶象不同虫态采取不同的策略进行有针对性地防治,提高防治效果。
参考文献(略)

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